呼吸作用课件.ppt

第3节ATP的主要来源 细胞呼吸 一 细胞呼吸的概念 生物体内糖类 脂质和蛋白质等有机物在活细胞内经过一系列的氧化分解 最终生成二氧化碳或其他产物 并且释放能量 产生ATP的总过程 叫做细胞呼吸 又叫生物氧化 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 葡萄糖C6H12O6 生物体主要的供能物质 2 细胞呼吸的方式 有氧呼吸 无氧呼吸 外膜 内膜 基质 嵴 主要场所 线粒体 1 有氧呼吸 不是惟一场所 第一阶段在细胞质基质中进行 第一阶段 葡萄糖的初步分解 场所 细胞质基质 第二阶段 丙酮酸彻底分解 场所 线粒体基质 第三阶段 H 的氧化 场所 线粒体内膜 释放少量能量 还原性氢 H 氧气 水 释放大量能量 释放少量能量 有氧呼吸的过程 第一阶段 C6H12O6 丙酮酸 第二阶段 2CH3COCOOH 6H2O 第三阶段 24 H 6O2 总反应式 2CH3COCOOH 4 H 能量 6CO2 20 H 能量 12H2O 能量 大量 有氧呼吸三个阶段的比较 细胞质基质 主要是葡萄糖 丙酮酸 H 少量 丙酮酸 水 CO2 H 少量 H O2 H2O 大量 线粒体基质 线粒体内膜 有氧呼吸产生的能量 其余1709kJ主要以热能的形式散失掉 1mol葡萄糖释放能量2870kJ 有1161kJ转移至ATP能量效率高达40 有氧呼吸是细胞在有氧的条件下 通过多种酶的催化作用 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 产生二氧化碳和水 释放能量 生成大量ATP的过程 概念 点拨 有氧呼吸三个阶段需注意的四个问题 1 三个阶段所需酶不同 2 CO2的产生是在第二阶段 H2O的产生在第三阶段 3 H2O的消耗在第二阶段 O2的消耗仅发生在第三阶段 4 三个阶段都有能量释放 第三阶段释放能量最多 苹果储存久了 会有什么气味散发出来 剧烈运动后上肢和下肢骨骼肌往往会产生什么感觉 2 无氧呼吸 第一阶段 葡萄糖的初步分解 第二阶段 丙酮酸不彻底分解 C6H12O6 酶 4 H 少量能量 2CH3COCOOH 2CH3COCOOH 4 H 酶 2C3H6O3 乳酸 场所 细胞质基质 场所 细胞质基质 2CH3COCOOH 4 H 2C2H5OH 酒精 2CO2 酶 无氧呼吸过程 第二阶段不释放能量 1 酒精发酵 C6H12O6 2 乳酸发酵 C6H12O6 2CH3CH2OH 酒精 2CO2 能量 2C3H6O3 乳酸 能量 酵母菌和大多数的植物的无氧呼吸属于此种类型 乳酸菌和动物细胞及马铃薯块茎 甜菜块根 玉米胚细胞在缺氧时的无氧呼吸属于此种类型 其余主要以热能的形式散失掉 1mol葡萄糖分解为乳酸释放能量196 65kJ 有61 08kJ转移至ATP能量效率约为31 无氧呼吸过程产生的能量 指细胞在无氧条件下 通过酶的催化作用 把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物 同时释放少量能量的过程 1 概念 总结无氧呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 相同点 场所 条件 产物 能量变化 联系 实质 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 需氧气 多种酶 不需氧气 需多种酶 CO2 H2O 酒精和CO2或乳酸 释放大量能量 合成38ATP 释放少量能量 合成2ATP 从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同 以后阶段不同 分解有机物 释放能量 合成ATP 二 有氧呼吸与无氧呼吸之间的异同点 1 内因 1 不同种类的植物呼吸速率不同 如旱生植物的小于水生植物的 阴生植物的小于阳生植物的 2 同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同 如幼苗期 开花期呼吸速率升高 成熟期呼吸速率下降 3 同一植物的不同器官呼吸速率不同 如生殖器官的大于营养器官的 三 影响细胞呼吸的因素 2 外因 1 温度 通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸速率 与温度影响酶催化效率的曲线特征一致 如图所示 2 氧气浓度 对于无氧呼吸来说 随氧气浓度增加而受抑制 氧气浓度越高 抑制作用越强 氧气浓度达到一定值时 被完全抑制 如图所示 对有氧呼吸来说 氧气是有氧呼吸的原料之一 在一定范围内 随着氧气浓度的增加 有氧呼吸速率增强 但当氧气浓度增加到一定值时 有氧呼吸速率不再增加 如图所示 绝大多数植物的非绿色器官或酵母菌受氧气浓度的影响 两种呼吸及总呼吸速率的变化曲线如图所示 种子 蔬菜 水果等一般采用低氧保存 因为此时 有氧呼吸较弱 而无氧呼吸又受到抑制 3 其他因素 二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用 生物含水量的多少影响呼吸作用 在一定范围内 呼吸作用强度随含水量的增加而增加 1 为生物体的生命活动提供能量 2 为体内其他化合物的合成提供原料 四 细胞呼吸的意义 细胞呼吸的产物 合成氨基酸 合成脂类 转化为其他糖类 3 细胞呼吸原理的应用实例 1 用透气纱布或 创可贴 包扎伤口 增加通气量 抑制破伤风杆菌的无氧呼吸 早期通气 促进酵母菌有氧呼吸 利于菌种繁殖后期密封发酵罐 促进酵母菌无氧呼吸 利于产生酒精 3 食醋 味精制作 向发酵罐中通入无菌空气 促进醋酸杆菌 谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸 2 酿酒时 4 土壤松土 促进根细胞呼吸作用 有利于主动运输 为矿质元素吸收供应能量 5 稻田定期排水 促进水稻根细胞有氧呼吸 6 提倡慢跑 促进肌细胞有氧呼吸 防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀 实验课题探究酵母菌细胞呼吸的方式 一 实验原理1 酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌 进行有氧呼吸产生水和CO2 无氧呼吸产生酒精和CO2 2 CO2的检测方法 1 CO2使澄清石灰水变浑浊 2 CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄3 酒精的检测橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应 变成灰绿色 二 实验假设酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸 产生CO2 在无氧情况下进行无氧呼吸 产生CO2和酒精 实验结果 1 CO2的放出情况 A B两组都有CO2的产生 但A组产生的CO2更多 2 酒精产生的情况 A组没有酒精的产生 B组产生了酒精 2 有氧呼吸产生大量CO2 无氧呼吸产生少量CO2 实验结论 1 酵母菌有氧呼吸产生CO2 无氧呼吸产生CO2和酒精 根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况 规律技巧 1 无CO2释放时 2 不消耗O2 但产生CO2 3 当CO2释放量等于O2消耗量时 细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸 容器内气体体积不发生变化 细胞只进行产生酒精的无氧呼吸 容器内气体体积可增大 细胞只进行有氧呼吸 容器内气体体积不发生变化 但若将CO2吸收 可引气体体积减少 4 当CO2释放量大于O2消耗量时 若VCO2 VO2 4 3 若VCO2 VO2 4 3 若VCO2 VO2 4 3 细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式 哪种呼吸方式占优势 可如下分析 有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸 有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸 1 只进行有氧呼吸 2 只进行无氧呼吸 3 有氧呼吸 无氧呼吸都有 酵母菌的细胞呼吸方式 1左移 2不动 1不动 2右移 1左移 2右移 预测结果及结论 在上述这个装置中 1 若把酵母菌改为乳酸菌 液滴移动有何变化 2 若采用以上装置研究绿色植物的细胞呼吸 在外界条件上应特别注意什么 1 现有甲酵母菌进行有氧呼吸 乙酵母菌进行发酵 若它们消耗等量的葡萄糖 则它们放出CO2和吸收的O2之比是 A 3 1B 1 2C 4 3D 2 3 C 2 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物 在适宜温度条件下 会产生CO2的试管有 葡萄糖 已破裂的细胞 葡萄糖 线粒体 丙酮酸 线粒体 葡萄糖 细胞质基质 隔绝空气 丙酮酸 细胞质基质 隔绝空气 A B C D C 细胞呼吸 有氧呼吸 无氧呼吸 乳酸 酒精和CO2 高等植物及酵母菌等微生物 高等动物和人体 高等植物的某些器官 马铃薯块茎 甜菜块根 乳酸菌等微生物 C6H12O6 6O2 6H2O6CO2 12H2O 能量 1 有氧呼吸与无氧呼吸的相同点 都在线粒体中进行 都需要酶 都需要氧 都产生ATP 都经过生成丙酮酸的反应 2 下列关于植物呼吸作用的叙述正确的是 A 呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体的两层膜B 是否产生二氧化碳是有氧 无氧呼吸的主要区别C 高等植物能够进行有氧呼吸 不能进行无氧呼吸D 种子库中贮存的风干种子不进行呼吸作用 A 3 下列5支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物 在适宜温度条件下 会产生CO2的试管有 葡萄糖 已破裂的细胞 葡萄糖 线粒体 丙酮酸 线粒体 葡萄糖 细胞质基质 隔绝空气 丙酮酸 细胞质基质 隔绝空气 A B C D C 4 蔬菜和水果长时间储藏 保鲜所需要的条件为 A 零上低温 干燥 低氧B 零上低温 湿度适中 低氧C 高温 干燥 高氧D 高温 湿度适中 高氧 解析 蔬菜和水果不